JP3321146B2 - 光走査装置のレーザダイオードモジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に関す
るものであり、より詳しくは、感光ドラム上に焦点を形
成するための発光部であるレーザダイオードモジュール
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的にレーザプリンタに適用されてい
る光走査装置の構造をみると、図１及び図２に示すよう
に、略四角箱状のハウジング１を備え、このハウジング
１の内部には発光部、即ち、光源であるレーザダイオー
ドモジュールが配設されている。

【０００３】このレーザダイオードモジュールは、レー
ザビームを発生させるレーザダイオード３と、かかるレ
ーザダイオード３から走査されたビームを平行光に整形
させるコリメータレンズ４と、整形された平行光の一部
のみを通過させるための長方形孔５ａが形成されたスリ
ット５とからなる。

【０００４】そして、スリット５を通過したビームの経
路上には走査されたビームを副走査方向に収斂するため
のシリンドリカルレンズ６と、高速で回転されながらシ
リンドリカルレンズ６を通過したビームを一定の角度で
反射させるための多数の反射面を有する多角形ミラー７
とが配設されている。

【０００５】また、多角形ミラー７の前方には感光ドラ
ム９上にビームをスポットするためのもので、トリック
レンズ８ａと非球面レンズであるフォーカシングレンズ
８ｂとからなるｆ−θレンズ、即ち、走査レンズ８が配
設されている。

【０００６】このような構成を有する光走査装置の作動
状態を説明すると、次の通りである。レーザモジュール
を構成しているレーザダイオード３からビームが走査さ
れると、このビームは、コリメータレンズ４を経て、水
平の主走査と垂直の副走査が平行な平行ビームとして整
形された後、スリット５の長方形孔５ａとシリンドリカ
ルレンズ６とを通過しつつ、副走査方向に収斂される。

【０００７】このように、副走査方向に収斂されたビー
ムは、高速に回転している多角形ミラー７で一定の角度
を有する状態で反射し、トリックレンズ８ａとフォーカ
シングレンズ８ｂとからなる走査レンズ８によって主走
査方向に収斂された状態で感光ドラム９上に焦点が結ば
れて、所望の画像が得られる。

【０００８】一方、こうした光走査装置において、特
に、レーザダイオードモジュールは、その組立状態に従
い、各レンズの組立位置、そして、感光ドラム９上に結
ばれる焦点の状態が左右されるため、精密度の高い組立
工程が要求される。

【０００９】図３及び図７は、一般的なレーザダイオー
ドモジュールの組立状態を示している。レーザダイオー
ド３は、基板１０上に位置され、この基板１０には、全
面内周面にネジ山１１ａが形成されたケース１１が結合
される。

【００１０】ケース１１のネジ山１１ａには、前方に所
定深さの挿入溝１２ａが形成されたホルダ１２が螺合さ
れ、このホルダ１２の挿入溝１２ａには、固定具１３を
介してコリメータレンズ４が内装される。

【００１１】また、ホルダ１２の前方には、長方形孔５
ａが形成されたスリット５が結合される。このとき、ケ
ース１０の後面とホルダ１２の後面との間には、外部か
ら衝撃等によってホルダ１２が流動されることが防止さ
れるように、ホルダ１２を外側方向に弾性支持するスプ
リング１４が介在される。

【００１２】このような構成を有するレーザダイオード
モジュールは、コリメータレンズ４が内装されたホルダ
１２をケース１１に従い、前後進させることで、コリメ
ータレンズ４の光軸距離を調整するようになる。

【００１３】そして、図３〜図５に示すように、基板１
０上に固定スクリューｓを介して固定されたレーザダイ
オード３を固定スクリューｓの弛める、又は締める過程
を通じて基板１０を中心に上下及び左右方向に移動させ
ることで、レーザダイオード３の光軸が調整される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のレーザダイオードモジュールは、次のような問
題を内在していた。

【００１５】第１に、コリメータレンズ４が内装される
ホルダ１２とケース１１、そしてコリメータレンズ４と
をホルダ１２上に位置固定させるための固定具１３及び
スプリング１４等、多数の部品が必要であるため、部品
数の増加に伴うコスト上昇と組立の作業性低下とが招来
される。

【００１６】第２に、ケース１１を中心にホルダ１２を
前後方向に移動させるためには、別途にホルダ１２を調
整することができる工具が必要であり、さらにコスト上
昇を招来する要因となる。

【００１７】第３に、ホルダ１２はスプリング１４と固
定具１３とを介してある程度の流動が防止された状態を
維持するが、継続される外部からの衝撃やある一定時間
が経過することによりスプリング１４の弾性力が弱まる
ことがある。すると、ホルダ１２の流動が招来され、コ
リメータレンズ４とレーザダイオード３との間の光軸距
離が変化する問題が発生する。

【００１８】第４に、ケース１１内周面とホルダ１２の
外周面とをネジ加工する過程で、加工誤差が発生し、こ
れに従って、生産される部品の品質が均一化できない、
という問題がある。

【００１９】こうした問題点を解決するため、本出願人
は、大韓民国特許出願９８−３９３６４号をもって改善
された光走査装置のレーザダイオードモジュールを提案
したことがある。

【００２０】即ち、図７及び図８に示すレーザダイオー
ドモジュールは、ベース５０と、このベース５０の後面
に位置される回路基板５１とを備えている。回路基板５
１の一側面にはレーザダイオード５２が内蔵されたケー
ス５３が左右及び上下に流動可能に設置されている。

【００２１】ケース５３の前面には、スライダ５４が固
設され、かかるスライダ５４には、レーザダイオード５
２から走査されるビームの光軸方向を基準として左右及
び前後方向に沿って扁平なガイド面５４ａが形成され、
中心部には前後方向に沿って所定曲率のバレル型ガイド
面５４ｂが形成されている。

【００２２】そして、このケース５３とスライダ５４と
は、ベース５０上面に安着して複数の固定スクリュＳを
介して固定されている。

【００２３】スライダ５４のバレル型ガイド面５４ｂに
は、レンズホルダ５５が前後方向にスライディング可能
に安着されている。

【００２４】このレンズホルダ５５は、コリメータレン
ズ５６が挿入される円筒形の本体５５ａを備え、この円
筒形本体５５ａの両側面からは、スライダ５４の扁平な
ガイド面５４ａに安着することができるようにガイド片
５５ａが延設されている。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】こうした構成の光走査
装置のレーザダイオードモジュールにおいては、コリメ
ータレンズとレーザダイオードとの間における光軸の距
離調整が非常に容易であるという利点がある反面、ベー
ス５０上面にケース５３及びスライダ５４を複数の固定
スクリュＳを介して位置固定させることで生産性の低下
を招いていた。特に、固定スクリュＳを介して位置固定
させる過程でスライダ５４及びケース５３の位置が変更
される、というおそれがあって、その場合には結果的に
レーザダイオード５２から走査されるレーザビームの光
軸がずれてしまう。

【００２６】本発明は、こうした従来の諸般の問題点を
解決するためになされたもので、その目的は、コリメー
タレンズとレーザダイオードとの間における光軸の距離
調整が非常に容易で、部品数減少に伴うコスト低減と作
業性の向上、そして多量生産される部品の品質が均一で
信頼性を向上させることができる光走査装置のレーザダ
イオードモジュールを提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、ベースと、前記ベースの一側後
面に位置される回路基板と、前記回路基板の一側面に左
右及び上下に流動可能に設置され、レーザダイオードが
内蔵されたケースと、前記ケースの前面に固設され、前
記レーザダイオードから走査されるビームの光軸方向を
基準として左右には、 前後方向に沿って扁平なガイド
面が形成され、中心部には、前後方向に沿って所定曲率
のバレル型ガイド面が形成され、前記ベース上面に安着
されるスライダと、前記スライダがベース上面に安着さ
れるとともに、前記スライダをベース上面に固定させる
ための固定手段と、前記スライダのバレル型ガイド面に
前後方向にスライディング可能に安着され、円筒形本体
と、この本体の両側面から延びて前記スライダの扁平な
ガイド面に安着されるガイド片とを有するレンズホルダ
とを含むことをその要旨とする。

【００２８】請求項２の発明は、請求項１に記載の光走
査装置のレーザダイオードモジュールにおいて、前記固
定手段は、前記ベースの両側縁部から一体に延設され、
前記スライダの上部両側面に引っかけられる複数のフッ
ク片であることをその要旨とする。

【００２９】請求項３の発明は、請求項２に記載の光走
査装置のレーザダイオードモジュールにおいて、前記ベ
ースから延設されるフック片と前記スライダの上面が同
一平面をなすように前記スライダの縁部には前記フック
片が引っかけ固定されるように所定深さの引っかけ溝を
備えたことをその要旨とする。

【００３０】また、上記課題を解決する請求項４の発明
は、ベースと、前記ベースの一側後面に位置される回路
基板と、前記回路基板の一側面に左右及び上下に流動可
能に設置され、レーザダイオードが内蔵されたケース
と、前記ケースの前面に固設され、前記レーザダイオー
ドから走査されるビームの光軸方向を基準として左右に
は、 前後方向に沿って扁平なガイド面が形成され、中
心部には、前後方向に沿って所定曲率のバレル型ガイド
面が形成され、前記ベース上面に安着されるスライダ
と、前記スライダがベース上面に安着した状態で、スラ
イダの両側外面と上面、そして後面を弾力的に加圧支持
し、ベース上面に固定させるための固定手段と、前記ス
ライダのバレル型ガイド面に前後方向にスライディング
可能に安着され、円筒形本体と、この本体の両側面から
延びて前記スライダの扁平なガイド面に安着されるガイ
ド片とを有するレンズホルダとを含むことをその要旨と
する。

【００３１】請求項５の発明は、請求項４に記載の光走
査装置のレーザダイオードモジュールにおいて、前記固
定手段は、前記レーザダイオードの光軸方向を基準とし
て、これと直交する前記ベースの左右両側面に各々位置
し、一端がベースの側面に固定される固定片と、この固
定片から各々延設されて前記スライダの一側面と上面そ
して後面を弾力的に加圧支持する複数の弾性片とからな
る板スプリング部材であることをその要旨とする。

【００３２】請求項６の発明は、請求項５に記載の光走
査装置のレーザダイオードモジュールにおいて、前記板
スプリング部材の固定片を前記ベースの側面に固定させ
るように、前記ベースの側面に下部に向かって傾斜する
ことで幅広部を有する引っかけ片を形成し、この引っか
け片に引っかかるように前記固定片に引っかけ溝を備え
たことをその要旨とする。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下 本発明に伴う光走査装置の
レーザダイオードモジュールにおける望ましい実施形態
を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００３４】図９乃至図１１は、本発明に従う光走査装
置のレーザダイオードモジュールの一実施形態を示す斜
視図、正面図及び断面図で、図１２乃至図１４は、本発
明の他の実施形態を示す斜視図、正面図及び断面図であ
る。

【００３５】まず、図９乃至図１１に示すように本発明
に従う光走査装置のレーザダイオードモジュールは、ベ
ース１００と、このベース１００の後面に位置する回路
基板１１０とを備えている。回路基板１１０の一側面に
はレーザダイオード１２０が内蔵されたケース１３０が
左右及び上下に流動可能に設置されている。

【００３６】ケース１３０の前面には、スライダ１４０
が固設され、かかるスライダ１４０には、レーザダイオ
ード１２０から走査されるビームの光軸方向を基準とし
て左右及び前後方向に沿って扁平なガイド面１４１が形
成され、中心部には前後方向に沿って所定の曲率のバレ
ル型ガイド面１４２が形成されている。

【００３７】スライダ１４０は、ベース１００上面に安
着されるとともに固定手段を介してベース１００上面に
固定されている。即ち、スライダ１４０は、ベース１０
０上面に安着される過程で同時に固定手段によってベー
ス１００上面に固定されるのである。

【００３８】こうした固定手段で、ベース１００の両側
縁部から一体に複数のフック片１５０が延設されてお
り、かかるフック片１５０の端部は、スライダ１４０の
上部両側面に引っかかることで、スライダ１４０が流動
しないように固定させている。

【００３９】このとき、フック片１５０がスライダ１４
０上面に引っかかっているにおいては、外部に突出され
ていて美観を害するおそれがある。従って、これを防止
するために、スライダ１４０とフック片１５０とが同一
平面、即ち面一となるようにすることが望ましい。

【００４０】このため、スライダ１４０の上面には、即
ち、縁部には、フック片１５０が弾力的に結びついて引
っかかるように、所定深さの 引っかけ溝１４３が形成
されている。

【００４１】一方、スライダ１４０を、フック片１５０
を介して引っかけ固定させるにおいても、初期位置を限
定させる必要がある。

【００４２】このため、ベース１００の両側上面には、
ガイドボス（guide boss）１６０が延設され、対応する
スライダ１４０にはガイドボス１６０が嵌入されるよう
に貫通穴１４４が形成されている。

【００４３】前述したスライダ１４０のバレル型ガイド
面１４２には、レンズホルダ１７０が前後方向にスライ
ディング可能に安着されている。

【００４４】このレンズホルダ１７０は、コリメータレ
ンズ１８０が挿入される円筒形本体１７１を備え、この
円筒形本体１７１の両側面からは、スライダ１４０の扁
平なガイド面１４１に安着されるようにガイド片１７２
が延設されている。

【００４５】こうした構成を有する本発明に従う光走査
装置のレーザダイオードモジュールは、スライダ１４０
をベース１００上面に定着させると、ガイドボス１６０
と貫通穴１４４との間の結合を介して初期位置が限定さ
れるとともに、固定手段、即ち、ベース１００の両側縁
部から延設されたフック片１５０がスライダ１４０の上
面に、即ち、両側縁部に形成された引っかけ溝１４３に
引っかけ固定されることによって、結果的にスライダ１
４０が安定的にベース１００上面に固定されるようにな
る。

【００４６】以下、図１２乃至図１４を参照して、本発
明に従う光走査装置のレーザダイオードモジュールにお
ける他の実施形態を説明する。なお、前記実施形態と同
一部材については、同一符号を付した。

【００４７】図１２乃至図１４に示すように、本発明に
従う光走査装置におけるレーザダイオードモジュール
は、ベース１００と、このベース１００の後面に位置す
る回路基板１１０とを備えている。

【００４８】回路基板１１０の一側面にはレーザダイオ
ード１２０が内蔵されたケース１３０が左右及び上下に
流動可能に設置されている。

【００４９】ケース１３０の前面にはスライダ１４０が
固定されており、このスライダ１４０にはレーザダイオ
ード１２０から走査されるビームの光軸方向を基準とし
て左右に、前後方向に沿って扁平なガイド面１４１が形
成され、中心部には前後方向に沿って所定曲率のバレル
型ガイド面１４２が形成されている。

【００５０】このとき、スライダ１４０は、ベース１０
０上面に安着した状態で、スライダ１４０の両側外面と
上面、そして後面を弾力的に加圧支持する固定手段を介
して、ベース１００上面に弾力的に固定されている。

【００５１】この固定手段の構造をみると、レーザダイ
オード１２０の光軸方向を基準として、これと直交する
ベース１００の左右両側面には、各々対称的に一対の板
スプリング部材２００が位置されている。この板スプリ
ング部材２００は、ベース１００の側面に密着して固定
される固定片２１０を備えている。

【００５２】この固定片２１０からは、各々複数の弾性
片２２０，２３０，２４０が延設されており、一側の弾
性片２２０は、スライダ１４０の側面に接触して、これ
を加圧支持する。上側の弾性片２３０は、スライダ１４
０の上面に折曲されて延設されることで上面を弾力的に
加圧支持するようになる。後側の弾性片２４０は、スラ
イダ１４０の後面に位置され、やはり弾力的に加圧支持
する。

【００５３】一方、これら固定片２１０と複数の弾性片
２２０，２３０，２４０は、各々一体に形成され、プレ
ス加工を介して成形され、ベンディング加工を介して所
定の弾性力が与えられている。

【００５４】このとき、板スプリング部材２００の固定
片２１０をベース１００の側面に固定させるにおいて
は、ベース１００の側面に下部に向けて傾斜することで
幅広部を有する引っかけ片２５０を突出形成する一方、
固定片２１０には引っかけ溝２１１を形成している。即
ち、板スプリング部材２００の固定片２１０をベース１
００の側面に密着させたまま下方に加圧すれば、引っか
け片２５０に沿って案内されて移送されつつ、引っかけ
溝２１１が引っかけ片２５０に挿入されることで、離脱
が防止されて堅固に固定されるようになる。

【００５５】一方、スライダ１４０を、フック片１５０
を介して引っかけ固定させるにおいても、初期位置を限
定させる必要がある。このためにベース１００の両側上
面には、ガイドボス（guide boss）1６０が延設され、
対応するスライダ１４０には、ガイドボス１６０が嵌入
されるように貫通穴１４４が形成されている。

【００５６】前述したスライダ１４０のバレル型ガイド
面１４２には、レンズホルダ１７０が前後方向にスライ
ディング可能に安着されている。このレンズホルダ１７
０は、コリメータレンズ１８０が挿入される円筒形本体
１７１を備え、この円筒形本体１７１の両側面からは、
スライダ１４０の扁平なガイド面１４１に安着されるよ
うにガイド片１７２が延設されている。

【００５７】こうした構成を有する本発明に従う光走査
装置におけるレーザダイオードモジュールは、スライダ
１４０とケース１３０とをベース１００上面に安着させ
た状態で、一対の板スプリング部材２００をベース１０
０の上面に結合させることを介してスライダ１４０は、
ベース１００上面に強固に固定されるようになる。

【００５８】即ち、板スプリング部材２００の固定片２
１０が引っかけ溝２１１を介してベース１００側面に引
っかけ片２５０に引っかけられて固定され、同時に固定
片２１０と一体に形成された複数の弾性片２２０，２３
０，２４０がスライダ１４０の一側面と上面、そして後
面を弾力的に加圧支持することで、スライダ１４０がベ
ース１００上面に堅固に固定される。

【００５９】

【発明の効果】詳述したように、本発明に従う光走査装
置におけるレーザダイオードモジュールによれば、ケー
スが結合されたスライダをベース上面に複数の固定スク
リュの締結作業をすることなく、固定手段、例えばベー
スから一体に延設される複数のフック片や、一対の板ス
プリング部材をベース上に結合させることをもって固定
させることができる。従って、作業性の向上に伴う生産
性の向上を図ることができる、という利点があって、特
に、固定スクリュの締結作業過程で発生し得る光軸のず
れを未然に防止することができる、という効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一般的な光走査装置を概念的に示す平面図で
ある。

【図２】 一般的な光走査装置を概念的に示す正面図で
ある。

【図３】 従来のレーザダイオードモジュールの左側面
図である。

【図４】 従来のレーザダイオードモジュールの正面図
である。

【図５】 従来のレーザダイオードモジュールの右側面
図である。

【図６】 従来のレーザダイオードモジュールの結合断
面図である。

【図７】 本出願人が先に出願したレーザダイオードモ
ジュールの斜視図である。

【図８】 本出願人が先に出願したレーザダイオードモ
ジュールの断面図である。

【図９】 本発明に従う光走査装置のレーザダイオード
モジュールの一実施形態を示す斜視図である。

【図１０】 本発明に従う光走査装置のレーザダイオー
ドモジュールの一実施形態を示す正面図である。

【図１１】本発明に従う光走査装置のレーザダイオード
モジュールの一実施形態を示す断面図である。

【図１２】 本発明の他の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図１３】 本発明の他の実施形態を示す正面図であ
る。

【図１４】 本発明の他の実施形態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１００ ベース １１０ 回路基板 １２０ レーザダイオード １３０ ケース １４０ スライダ １５０ フック片 １６０ ガイドボス １７０ レンズホルダ １８０ コリメータレンズ ２００ 板スプリング部材 ２１０ 固定片 ２１１ 引っかけ溝 ２２０，２３０，２４０ 弾性片 ２５０ 引っかけ片

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−101179（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−246658（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−151940（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−5346（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−64712（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−167791（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201672（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−306348（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−239607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−111908（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−102409（ＪＰ，Ａ) 米国特許5231278（ＵＳ，Ａ) 米国特許5631776（ＵＳ，Ａ) 米国特許5943153（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 B41J 2/44 G02B 26/10

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースと、 前記ベースの一側後面に位置される回路基板と、 前記回路基板の一側面に左右及び上下に流動可能に設置
   され、レーザダイオードが内蔵されたケースと、 前記ケースの前面に固設され、前記レーザダイオードか
   ら走査されるビームの光軸方向を基準として左右には、
   前後方向に沿って扁平なガイド面が形成され、中心部
   には、前後方向に沿って所定曲率のバレル型ガイド面が
   形成され、前記ベース上面に安着されるスライダと、 前記スライダがベース上面に安着されるとともに、前記
   スライダをベース上面に固定させるための固定手段と、
   前記スライダのバレル型ガイド面に前後方向にスライデ
   ィング可能に安着され、円筒形本体と、この本体の両側
   面から延びて前記スライダの扁平なガイド面に安着され
   るガイド片とを有するレンズホルダとを含むことを特徴
   とする光走査装置のレーザダイオードモジュール。
2. 【請求項２】 前記固定手段は、前記ベースの両側縁部
   から一体に延設され、前記スライダの上部両側面に引っ
   かけられる複数のフック片であることを特徴とする請求
   項１に記載の光走査装置のレーザダイオードモジュー
   ル。
3. 【請求項３】 前記ベースから延設されるフック片と前
   記スライダの上面が同一平面をなすように前記スライダ
   の縁部には前記フック片が引っかけ固定されるように所
   定深さの引っかけ溝を備えたことを特徴とする請求項２
   に記載の光走査装置のレーザダイオードモジュール。
4. 【請求項４】 ベースと、 前記ベースの一側後面に位置される回路基板と、 前記回路基板の一側面に左右及び上下に流動可能に設置
   され、レーザダイオードが内蔵されたケースと、 前記ケースの前面に固設され、前記レーザダイオードか
   ら走査されるビームの光軸方向を基準として左右には、
   前後方向に沿って扁平なガイド面が形成され、中心部
   には、前後方向に沿って所定曲率のバレル型ガイド面が
   形成され、前記ベース上面に安着されるスライダと、前
   記スライダがベース上面に安着した状態で、スライダの
   両側外面と上面、そして後面を弾力的に加圧支持し、ベ
   ース上面に固定させるための固定手段と、前記スライダ
   のバレル型ガイド面に前後方向にスライディング可能に
   安着され、円筒形本体と、この本体の両側面から延びて
   前記スライダの扁平なガイド面に安着されるガイド片と
   を有するレンズホルダとを含むことを特徴とする光走査
   装置のレーザダイオードモジュール。
5. 【請求項５】 前記固定手段は、前記レーザダイオード
   の光軸方向を基準として、これと直交する前記ベースの
   左右両側面に各々位置し、一端がベースの側面に固定さ
   れる固定片と、この固定片から各々延設されて前記スラ
   イダの一側面と上面そして後面を弾力的に加圧支持する
   複数の弾性片とからなる板スプリング部材であることを
   特徴とする請求項４に記載の光走査装置のレーザダイオ
   ードモジュール。
6. 【請求項６】 前記板スプリング部材の固定片を前記ベ
   ースの側面に固定させるように、前記ベースの側面に下
   部に向かって傾斜することで幅広部を有する引っかけ片
   を形成し、この引っかけ片に引っかかるように前記固定
   片に引っかけ溝を備えたことを特徴とする請求項５に記
   載の光走査装置のレーザダイオードモジュール。